Rabu, 11 Maret 2015

MIKROBIAL BIOTEKNOLOGI



BAB I
PENDAHULUAN


1.1 Latar Belakang  
Mikroorganisme atau yang disebut mikroba, merupakan organisme yang sangat kecil untuk dilihat dengan menggunakan mata telanjang dan harus menggunakan bantuan mikroskop untuk mengamatinya. Mikroorganisme yang paling melimpah adalah bakteri, namun virus, jamur seperti ragi, dan alga juga termasuk mikroba. Hampir semua mikroba ini mempunyai peran yang menarik dalam bioteknologi.
            Bakteri berada di bumi selama kurang lebih 3,5 milyar tahun yang lalu dan mereka berjumlah lebih banyak daripada manusia. Dapat diakumulasikan bahwa bakteri berjumlah lebih dari 50% dari materi yang berada di bumi. Sampai saat ini kurang dari 1% dari jumlah keseluruhan bakteri telah diidentifikasi, dikultur, dan dipelajari dalam laboratorium (Thieman, 2013).                                                            Kelimpahan bakteri dan mikroba lain memberikan potensi yang besar dalam pengembangan aplikasi di bidang bioteknologi. Sebelum perkembangan teknik kloning gen, manusia menggunakan mikroba dalam bioteknologi. Frekuensi penggunaan mikroorganisme sebagai “peralatan” bioteknologi tergantung dari struktur sel mikroorganisme tersebut. Maka dari itu, banyak aplikasi bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme sebagai bahan utama dalam pembuatan makanan, minuman, dan obat-obatan.


1.2 Rumusan Masalah
            Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana peranan mikroba pada berbagai aplikasi sehari-hari?
2. Bagaimana peranan mikroba pada pembuatan vaksin?
3. Bagaimana peranan mikroba dalam mikrobiologi?
1
 
4. Bagaimana peranan mikroba pada proses diagnosa?
5. Bagaimana peranan mikroba pada proses pembuatan senjata biologis?


1.3 Tujuan
            Berdasarkan rumusan masalah tersebut, maka dapat diketahui tujuan penulisan makalah ini adalah:
1. Untuk menjelaskan peranan mikroba pada berbagai aplikasi sehari-hari.
2. Untuk menjelaskan peranan mikroba pada pembuatan vaksin.
3. Untuk menjelaskan peranan mikroba dalam mikrobiologi.
4. Untuk menjelaskan peranan mikroba pada proses diagnosa.
5. Untuk menjelaskan peranan mikroba pada proses pembuatan senjata biologis.





















BAB II
PEMBAHASAN


2.1 Peranan Mikroba pada Berbagai Aplikasi Sehari-hari
            Mikroba merupakan kebutuhan untuk fungsi normal tubuh dan untuk berbagai macam proses alami pada lingkungan. Potensi terbesar dalam pemanfaatan mikroba adalah dalam pembuatan makanan dan produksi obat-obatan baru. Pada bagian ini akan dijelaskan beberapa aplikasi modern dalam pengembangan bioteknologi mikroba.

2.1.1 Produksi Makanan     
            Mikroba digunakan untuk memproduksi makanan termasuk diantaranya adalah roti, yoghurt, keju, dan minuman seperti bir, wine, dan sampanye. Salah satu cara untuk membuat keju dari susu adalah dengan memberikan asam, tetapi untuk keju yang dengan rasa terbaik adalah dengan menggunakan enzim rennin. Pada awal produksi keju, rennin secara tradisional diperoleh dengan mengekstraknya dari perut sapi, atau dari spesies pemroduksi susu lainnya misalnya kambing, domba, dan kuda. Susu beku yang mengandung rennin diperoleh dari mencerna protein yang biasa disebut casein, yang merupakan komponen penting dari susu.
            Pada tahun 1980, dengan menggunakan teknik DNA rekombinan, para ahli mengklon rennin dan mengekspresikannya pada sel bakteri dan jamur seperti Aspergillus niger. Rennin rekombinan (chymosin) dari mikroba banyak digunakan untuk pembuatan keju. Pada 1990, rennin merupakan DNA rekombinan pertama yang digunakan sebagai bahan pembuatan makanan yang juga diakui oleh Food and Drug Administration. Untuk beberapa macam keju, digunakan bakteri yang disebut bakteri asam lactic (Lactococcus lactics). Bakteri ini mendegradasi casein dan metabolisme gula pada susu dan prosesnya disebut fermentasi (Thieman, 2013).


3
 
 
2.1.2 Fermentasi Mikroba                                                                            Fermentasi merupakan proses mikrobial penting yang digunakan untuk memproduksi berbagai macam produksi makanan dan minuman termasuk beberapa macam roti, bir, wine, sampanye, yoghurt, dan keju. Fermentasi mikroba mempunyai peran yang sangat penting dalam bioteknologi. Salah satu aplikasi yang menggunakan mikroorganisme adalah proses pembuatan bir dan wine, yang berhubungan dengan fermentasi oleh ragi.
Gambar 2.1.2 Metabolisme Bakteri Anaerob
(Sumber: Thieman, 2013)
Sel hewan, tumbuhan, dan berbagai macam mikroba memperoleh energi dari karbohidrat seperti glukosa dengan menggunakan elektron dari gula ini untuk membentuk sebuah molekul yang dinamakan Adenosine triphosphate (ATP). Produksi ATP terjadi dalam reaksi berangkai. Reaksi pertama disebut glikolisis, yang mengubah glukosa menjadi 2 molekul piruvat. Selama pengubahan ini, elektron ditransfer dari glukosa ke elektron pembawa molekul yang disebut NAD+, yang kemudian elektron akan ditangkap untuk memproduksi NADH. Transfer elektron ini diikuti oleh reaksi selanjutnya yang menghasilkan ATP. Untuk beberapa mikroba dan bakteri tertentu, oksigen merupakan bagian terpenting dari reaksi transport elektron. Mikroba yang menggunakan oksigen untuk memproduksi ATP dinamakan aerob, karena mereka tergantung dari keberadaan oksigen untuk metabolismenya (Murray, 2009).
            Beberapa mikroba hidup di daerah yang jarang oksigen seperti di usus hewan, air yang dalam, atau minyak. Karena organisme ini harus bertahan tanpa oksigen, mereka berkembang dari energi yang berasal dari gula tanpa oksigen. Fermentasi ini dan mikroba yang terlibat didalamnya disebut anaerob. Fermentasi ini hampir sama dengan glikolisis, yang mana NAD+ digunakan untuk menangkap elektron untuk memproduksi NADH dan piruvat. Pada metabolisme aerob, oksigen digunakan elektron dari NADH dan piruvat tidak dapat digunakan untuk memproduksi ATP. Fermentasi mikroba menggunakan mikroba sebagai molekul akseptor elektron untuk mengambil elektron dari NADH untuk meregenerasi NAD+.

2.1.3 Produksi Rekombinan Insulin pada Bakteri
            Insulin merupakan hormon yang diproduksi oleh sel pada pankreas yang disebut sel beta. Ketika insulin disekresikan ke dalam aliran darah oleh pankreas, maka insulin akan memainkan peran yang esensial pada metabolisme karbohidrat. Salah satu fungsi pentingnya adalah untuk menstimulasi glukosa yang diperoleh ke dalam sel-sel tubuh seperti sel-sel otot, di mana glukosa dapat dipecah untuk memproduksi ATP sebagai sumber energi. Diabetes mellitus tipe I disebabkan oleh produksi insulin yang tidak mencukupi oleh sel beta. Penurunan produksi insulin pada konsentrasi glukosa dalam aliran darah dapat menyebabkan masalah kesehatan seperti tekanan darah tinggi, katarak, dan kerusakan otot. Diabetes mellitus tipe I biasanya melakukan suntikan insulin secara regular untuk mengontrol gula dalam darah.
            Bakteri tidak dapat menghasilkan insulin secara normal. Produksi insulin pada manusia dengan bakteri rekombinan merupakan kemajuan yang signifikan dalam bidang bioteknologi. Insulin manusia terdiri dari 2 polipeptida yang disebut rantai A (21 asam amino) dan rantai B (30 asam amino). Kedua polipeptida tersebut saling berikatan satu sama lain untuk menghasilkan hormon aktif. Pada pankreas, sel beta mensintesis kedua ikatan rantai insulin menjadi satu polipeptida dan dipotong secara enzimatik yang kemudian berlipat ganda untuk bergabung dengan dua subunit. Ketika gen manusia yang digunakan untuk memproduksi insulin diklon dan diekspresikan pada bakteri, tiap-tiap gen dari subunit diklon ke dalam vektor plasmid yang terekspresi secara terpisah dan mengandung gen lac z pengkode enzim β-galactosidase (β-gal) dan kemudian digunakan untuk mengubah bakteri.
IMG_0002.jpg
Gambar 2.1.3 Penggunaan Bakteri untuk Memproduksi Insulin Manusia
(Sumber: Thieman, 2013)
            Oleh karena gen insulin dihubungkan dengan gen lac z, ketika bakteri mensintesis protein dari plasmid ini, bakteri akan memproduksi protein yang mengandung β-gal mengikat protein insulin manusia untuk menghasilkan β-gal insulin yang berfusi dengan protein. Protein yang telah berfusi diperlakukan secara kimia untuk membelah β-gal, melepaskan protein insulin, kemudian pemurnian insulin pada ikatan rantai A dan B dicampur bersamaan dengan kondisi yang memungkinkan dua subunit untuk mengikat dan membentuk hormon aktif. Setelah pemurnian tersebut, hormon rekombinan siap digunakan untuk obat suntik pasien.


2.2 Peranan Mikroba pada Pembuatan Vaksin
Penggunaan antibodi dan vaksin telah terbukti efektif untuk sejumlah kondisi infeksi penyakit yang cepat menyebar di manusia yang disebabkan oleh mikroorganisme. Tercatat infeksi penyakit yang disebabkan mikroba mengakibatkan lebih dari 60% anak usia sebelum 4 tahun meninggal karena infeksi penyakit. Tentu saja kemampuan untuk mencegah, mendeteksi, dan perlakuan penyakit cepat menyebar adalah suatu aspek bioteknologi mikrobial yang penting, dan vaksin adalah suatu kunci di dalam proses ini.
Vaksin berasal dari kata latin vacca yang berarti “cow”. Hal ini berhubungan dengan awal mula vaksin dikembangkan pada tahun 1796 ketika Edward Jenner mendemontrasikan bahwa virus cowpox bisa digunakan untuk vaksin manusia melawan smallpox.
Meskipun Amerika Serikat pada tahun 1980 menghentikan vaksinasi rutin untuk cacar, namun aplikasi vaksinasi tetap tersebar luas dan diberikan secara rutin pada bayi baru lahir, anak–anak, dan orang dewasa. Pada bayi pertama kali diberikan pada umur 2 sampai 15 bulan. Vaksin tersebut adalah DPT vaksin yang menyediakan beberapa tahun perlindungan melawan terhadap tiga bakteri tiksin, diantaranya Diphtheria toxin, Pertussis toxin, dan Tetanus toxin. Vaksin untuk masa anak–anak yang lain dalah MMR vaksin (measles, mumps, rubella) dan mungkin juga vaksinasi dengan OPV (oral polio vaccine) untuk poliovirus.

2.2.1 Antibodi
Sistem kekebalan pada manusia dan binatang sangat kompleks. Sel – sel sepanjang seluruh tubuh bekerjasama mengenali material asing yang sudah masuk ke dalam tubuh, dan menyerang untuk menetralkan atau menghancurkan material asing tersebut. Material asing yang merangsang untuk membentuk kekebalan disebut antigen.  Antigen mungkin adalah bakteri, jamur, ataupun virus
Sistem kekebalan bereaksi dengan antigen memproduksi antibodi. Respon ini disebut antibody-mediated immunity. Ketika mengarah ke antigen, limfosit B (sel B) adalah suatu jenis sel darah putih atau leukosit yang mengenali dan mengikat antigen. Limfosit T (sel T) berperan penting dalam membantu sel B mengenali dan merespon terhadap antigen. Setelah pembongkaran antigen, sel B berkembang untuk membentuk sel plasma, yang menghasilkan dan mengeluarkan antibodi. Kebanyakan antibodi dilepaskan antara lain ke dalam aliran darah, air mata, dan  cairan lapisan sistem pencernaan. Salah satu tujuan untuk memproduksi antibodi adalah menyediakan perlindungan terakhir melawan antigen. Pada waktu proses perkembangan sel B, beberapa sel B menjadi sel  memori yang memiliki kemampuan untuk mengenali benda asing berikutnya, respon dalam pertumbuhan, memproduksi lebih banyak sel plasma, dan menyediakan antibodi pada tubuh dengan perlindungan jangka panjang melawan antigen (Gardner, 1991).
Antibodi sangat spesifik untuk antigen yang dibuat. Antibodi mengikat dan melapisi antigen di mana antibodi dibuat. Setelah antigen ditutupi dengan antibodi, tipe leukosit makrofag yang sering bisa mengenali mereka. Sel makrofag tersebut sangat efektif memfagosit. Dalam fagositosis, makrofag menelan penutup antigen dengan antibodi, kemudian organel dalam makrofag disebut lisosom melepaskan saluran enzim pencernaan antigen. Ketika antigen berupa bakteri, beberapa antibodi melibatkan mekanisme pemecahan sel, proses tersebut disebut sel lisis.










Gambar 2.2.1 Proses Produksi Antibodi
(Sumber: Thieman, 2013)

2.2.2  Pembuatan Vaksin
Menurut Thieman (2013), terdapat tiga perencanaan utama untuk menciptakan sistem kekebalan dengan menggunakan vaksin, yaitu:
1.      Subunit vaccine, dibuat dengan injeksi bagian struktur bakteri atau virus, pada umumnya protein atau lemak dari mikroba. Efektifitas vaksin melawan virus hepatitis  B satu dari contoh pertama dari subunit vaksin.
2.      Attenuated vaccine (vaksin yang dilemahkan), melibatkan penggunaan kehidupan virus atau bakteri yang telah dilemahkan dengan genetic engineering untuk mencegah replikasi setelah mereka dimasukkan ke dalam penerima vaksin. Vaksin sabin untuk polio adalah vaksin yang dilemahkan seperti vaksin MMR dan vaksin Chickenpox.
3.      Inactivated vaccine (vaksin tidak aktif), dibuat dengan membunuh patogen dan menggunakan jasad renik inactive atau yang mati untuk vaksin. Campuran virus polio tidak aktif  yang digunakan adalah vaksin Shalk untuk melawan polio. Contoh vaksin inactive yang menjadi umum di tahun terakhir. diantaranya vaksin rabies diatur untuk anjing dan kucing.
Banyak vaksin yang membutuhkan imunisasi pendek setiap beberapa tahun untuk menstimulus kembali sistem kekebalan, sehingga dapat melanjutkan untuk menghasilkan tingkat perlindungan dari antibodi dan memori sel imun, sedangkan vaksin DPT efektif sekitar 10 tahun. Beberapa subunit vaksin yang melawan bakteri lebih dahulu dibuat dengan teknologi rekombinan DNA. Untuk membuat suatu vaksin rekombinan subunit untuk radang hepatitis B, ilmuwan gen mengklon protein pada permukaan luar virus ke dalam plasmid. Transformasi dengan plasmid digunakan untuk mengeskpresikan sejumlah besar protein dari difusi protein virus, yang digunakan sebagai vaksin untuk melawan infeksi hepatitis B. Pendekatan ini adalah strategi umum untuk memproduksi vaksin subunit.


2.3 Peranan Mikroba dalam Mikrobiologi
2.3.1 Enzim Mikroba
   Enzim mikroba telah digunakan dalam aplikasi dari produksi pangan untuk penelitian biologi molekuler, karena mikroba adalah penghasil enzim yang baik. Beberapa enzim yang sudah tersedia secara komersil adalah adalah enzim DNA polimerase dan enzim restriksi dari bakteri. Enzim tersebut diisolasi dari E. coli, sehingga DNA polimerase tersedia dan dapat digunakan untuk berbagai teknik DNA rekombinan untuk menyelidiki sekuen DNA dan sebagi reaktor untuk memperbanyak sekuen DNA dalam proses polymerase chain reaction (PCR).
Enzim yang dihasilkan oleh bakteri E. coli salah satu contohnya adalah enzim selulosa. Selulosa ini mendegradasi selulosa, yaitu suatu polisakarida yang dibentuk oleh dinding sel tumbuhan. Enzim yang dihasilkan oleh bakteri ini dapat membantu pencernaan hewan untuk mencerna makanan yang berupa tumbuhan. Protease subtilisin berasal dari Bacillus subtilis yang merupakan komponen penting yang digunakan oleh banyak deterjen, yang berfungsi untuk menghilangkan noda protein dari pakaian. Beberapa enzim bakteri juga digunakan untuk memproduksi makanan, seperti enzim amilase yang digunakan mendegradasi pati untuk membuat sirup jagung.

2.3.2  Transformasi Bakteri
Transformasi adalah suatu proses transfer informasi genetik dengan bantuan potongan DNA ekstraseluler. Dalam hal ini, fragmen DNA yang berasal dari bakteri donor diambil oleh bakteri lain dalam kedudukan sebagai bakteri resipien. Jika bakteri donor dan bakteri resipien berbeda secara genetik, maka akan dihasilkan rekombinan yang terbentuk melalui peristiwa pindah silang yang melibatkan fragmen DNA dari donor dan DNA atau kromosom resipien. Sel-sel yang telah mengalami transformasi disebut sebagai transforman (Corebima, 2003).
        DNA target dikenalkan ke bakteri dengan cara diinsersikan ke plasmid yang membawa satu atau lebih gen resisten antibiotik. Plasmid vektor selanjutnya dicampur dalam tabung dengan komponen – komponen sel dan dicampur di atas es atau pada suhu dingin selama beberapa menit. Mekanisme yang sebenarnya masih belum diketahui, namun yang pasti sel – sel tersebut harus tetap dalam kondisi dingin selama DNA berada diluar dari sel bakteri untuk menghindari terjadinya kerusakan.








Gambar 2.3.2 Transformasi Sel Bakteri
(Sumber: Corebima, 2003)
2.3.3   Elektroforesis
    Elektroforesis adalah suatu cara pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan ukuran berat molekul dalam medan listrik yang dikandung oleh makromolekul tersebut. Bila arus listrik dialirkan pada suatu medium penyangga yang telah berisi protein plasma maka komponen-komponen protein tersebut akan mulai migrasi (Ricardson, 1986 dalam Pratiwi, 2001)
Teknik lain untuk transformasi sel disebut elektroporasi. Dalam teknik ini suatu alat yang disebut elektroporator menghasilkan kejutan elektrik singkat yang dapat mengenalkan DNA ke sel bakteri tanpa membunuh sel-sel yang lain. Teknik ini lebih efisien prosesnya daripada transformasi yang menggunakan calcium chloride.
Description: IMG_0011.jpg









Gambar 2.3.3 Elektroforesis
(Sumber: Pratiwi, 2001)

2.3.4   Teknik Kloning dan Ekspresi
Dalam replikasi DNA rekombinan, transformasi bakteri bernilai tinggi karena dapat sering digunakan untuk produksi protein secara massal dengan tujuan yang beragam. Ada beberapa cara untuk memproduksi suatu fusion protein, namun konsep dasar teknik ini menggunakan metode rekombinasi DNA untuk menyisipkan gen protein yang diinginkan kedalam suatu plasmid yang mengandung gen protein yang berfungsi sebagai “tag”. Vektor plasmid untuk membuat fusion protein disebut vektor ekspresi, karena memungkinkan sel bakteri untuk memproduksi atau mengekspresikan protein dalam jumlah besar. Vektor ekspresi menggabungkan sequen promoter, sehingga sekali pengekspresian rekombinan mengandung gen yang diinginkan (yang diberikan pada bakteri melalui transformasi), bakteri akan mensintesis mRNA dan protein dari plasmid ini. Strain mRNA yang ditranskrip merupakan molekul hibrid yang mengandung sequen pengkode protein yang diinginkan dan protein tag. Hasilnya, suatu fusion protein disintesis dari mRNA yang disintesis bakteri yang mengandung protein yang diinginkan, bergabung dengan tag protein, pada kasus ini protein mengikat maltose.
Untuk mengisolasi protein yang diinginkan dan memisahkan dengan protein lain biasanya dilakukan oleh bakteri, selnya mengalami lisis dan dihomogenkan untuk membentuk ekstrak. Ekstrak tersebut kemudian di letakkan pada tabung. Umumnya cara mengisi tabung dengan bulatan plastik yang dilapisi molekul yang akan berikatan pada protein tag. Teknik ini disebut sebagai kromatografi afinitas. Selanjutnya perlakuan enzim yang digunakan untuk memotong protein dengan bantuan enzim protease untuk melepaskan protein yang diinginkan dari protein tag. Teknik Fusion protein digunakan untuk pemurnian protein dalam mengkaji struktur dan fungsinya, dan juga untuk mengisolasi insulin maupun protein penting lainnya.


2.4  Peranan Mikroba pada Proses Diagnosa
Sudah diketahui sebelumnya bahwa banyak mikroorganisme yang dapat menyebabkan penyakit, baik itu pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Ilmuwan dapat menggunakan berbagai teknik molekuler untuk mendeteksi dan mengetahui  gejalanya yang disebut dengan diagnosis mikroba. 

2.4.1 Strategi Pendeteksi Mikroba
Teknik molekuler seperti analisis Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP), PCR, dan rangkaian DNA bisa digunakan untuk mengidentifikasi bakteri. Jika genom dari patogen besar dan memproduksi banyak enzim fragmen, yang mencegah menunjukkan pita-pita pada gel agarose, DNA mungkin diberlakukan  dalam analisis blot Southern. Sebagai contoh, jika seorang dokter menduga infeksi bakteri atau virus , sampel termasuk darah, saliva, feses, dan cairan serebrospinal dari pasien bisa digunakan untuk mengisolasi bakteri dan viral patogen. DNA dari dugaan patogen  yang kemudian diisolasi dan digunakan dalam teknik molekuler seperti PCR. PCR adalah alat penting dalam tes pendiagnosisan di laboratorium klinikal mikrobiologi dan digunakan untuk mendiagnosis penyebab infeksi melalui mikroba seperti virus Hepatitis (A, B, dan C), Chlamydia trachomatis, dan Neisseria gonorrhoeae (keduanya adalah menyebarkan penyakit), HIV-1, dan banyak bakteri dan virus lainnya (Med, 2008).

2.4.2   Jejak Mikroorganisme Penyebab Penyakit
Ahli ilmu pengetahuan menggunakan teknik biologi molekuler untuk contoh dari mikroba penyebab penyakit dan perjangkitan penyakit yang mereka timbulkan. Seperti yang telah ketahui, mikroba memiliki peran penting dalam produk sehari-hari seperti yoghurt dan keju. Produk-produk tersebut juga mudah terkena kontaminasi dengan mikroorganisme patogen. Informasi mengenai mikroba pada susu bisa digunakan untuk mendeteksi kualitas susu dan kerusakan pada susu tersebut. Kontaminasi bakteri pada makanan adalah masalah yang signifikan saat ini. Salmonella dapat mengkontaminasi daging, unggas, dan juga telur. Salmonella  dapat menginfeksi pada usus manusia yang bisa menyebabkan diare dan muntah yang serius, gejala yang biasanya disebut dengan keracunan makanan.
Setelah dengan sukses merespon pada 1993 penjangkitan kontaminasi pada daging dengan E. coli, Centers for Disease Control and Prevention (CDC) dan Departemen US Agrikultural membuat jaringan dari laboratorium deteksi untuk memperluas ulasannya. Jaringan ini disebul PulseNet, memungkinkan ahli biologi menggunakan DNA sidik jari dengan cepat mengidentifikasi mikroba yang dimasukkan dalam kondisi kesehatan publik. Hasilnya bisa dibandingkan dengan data untuk diidentifikasi penjangkitan mikroba yang mengkontaminasi makanan dan untuk memutuskan bagaimana untuk menanggapi sehingga meminimalisir masyarakat yang terinfeksi (Thieman, 2013).

2.4.3  Microarray untuk Melacak Penyakit Menular
Microarray digunakan untuk mempelajari perubahan ekspresi gen yang terjadi ketika suatu organisme terinfeksi oleh patogen, menyediakan signature untuk infeksi oleh partikular organisme. Dengan potongan, contoh gen yang terstimulasi atau terhambat oleh patogen bisa dianalisis seperti tanda khusus yang unik pada patogen tersebut.












Gambar 2.4.3 Microarray untuk Deteksi Senjata Biologi Patogen
(Sumber: Thieman, 2013)

2.5   Peranan Mikroba pada Proses Pembuatan Senjata Biologis
            Bioterorisme secara luas didefinisikan sebagai penggunaan bahan biologis sebagai senjata untuk menyakiti manusia, hewan, ataupun tumbuhan. Strain baru patogen menular dan berpotensi mematikan berkembang setiap hari di seluruh dunia. Ancaman ini ditimbulkan oleh penyakit yang disebabkan mikroorganisme, yang dapat digunakan sebagai senjata biologis. Berikut tabel senjata biologis yang potensial.





 













Gambar 2.5 Mikroba yang Berperan Sebagai Senjata Biologis yang Potensial
(Sumber: Thieman, 2013)


















BAB III
PENUTUP
3.1  Simpulan
Berdasarkan pembahasan tersebut, maka didapatkan simpulan sebagai berikut:
1. Peranan mikroba pada berbagai aplikasi sehari-hari dapat dilakukan untuk produksi makanan, fermentasi mikroba, terapi protein untuk pengobatan, dan penggunaan mikroba untuk melawan mikroba lain..
2. Mikroba juga berperan pada pembuatan vaksin. Vaksin adalah bahan antigenik yang digunakan untuk menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit sehingga dapat mencegah atau mengurangi pengaruh infeksi oleh organisme alami.
3. Peranan mikroba dalam mikrobiologi dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu sebagai enzim mikroba, transformasi bakteri, elektroporesis, teknik cloning, dan ekspresinya.
4. Peranan mikroba pada proses diagnosa seperti sequencing genom mikroba memungkinkan untuk mengidentifikasi banyak bakteri yang belum diketahui, berdasarkan gen yang terlibat dalam metabolisme dan divisi sel bakteri yang menyebabkan penyakit pada manusia dan hewan. Beberapa cara molekuler yang tersedia untuk mengidentifikasi bakteri adalah RFLP, PCR, dan cara-cara urutan DNA juga umum digunakan untuk identifikasi mikroba
5. Peranan mikroba pada proses pembuatan senjata biologis seperti cacar yang merupakan penyakit yang diciptakan oleh berbagai macam virus.












16
 
 
DAFTAR RUJUKAN

Corebima, A.D. 2003. Genetika Mendel. Surabaya: Airlangga University Press.
Gardner, Eldon J. 1991. Principles of  Genetics. New York: John Wiley & Sons Inc.
Med, J. 2008. Microbial Keratitis: Aetiological Diagnosis and Clinical Features     In Patients Admitted To Hospital Universiti Sains Malaysia. (Online),   (http://smj.sma.org.sg/4901/4901a11.pdf.), diakses 29 Januari 2015.
Murray, R.K., Granner, D.K., & Rodwell, V.W. 2009. Biokimia Harper Edisi 27.  Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Pratiwi, R. 2001. Mengenal Metode Elektroforesis. Jakarta: LIPI Oceana.
Thieman, W. & Palladino, M.A. 2013. Introduction to Biotechnology. San Fransisco: Pearson Education Inc.























MIKROBIAL BIOTEKNOLOGI



MAKALAH
Disusun untuk Memenuhi Tugas Matakuliah
Pengantar Bioteknologi
yang Dibina oleh Ibu Dr. Umie Lestari, M.Si.

Oleh kelompok 2/ Offering H:
Dini Mei Anggraini                 120342422454
Lisa Savitri                              120342422491
Virginia Zapta Dewi               120342422494
















The Learning University











UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN BIOLOGI
PROGRAM STUDI BIOLOGI
Januari 2015

MIKROBIAL BIOTEKNOLOGI



MAKALAH
Disusun untuk Memenuhi Tugas Matakuliah
Pengantar Bioteknologi
yang Dibina oleh Ibu Dr. Umie Lestari, M.Si.

Oleh kelompok 2/ Offering H:
Dini Mei Anggraini                 120342422454
Lisa Savitri                              120342422491
Virginia Zapta Dewi               120342422494

















The Learning University











UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN BIOLOGI
PROGRAM STUDI BIOLOGI
Januari 2015
i
 
KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karunia-Nya, serta kemudahan dan kelapangan, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul “Mikrobial Bioteknologi”.                                 Penulis menyadari bahwa penyusunan makalah ini dapat terselesaikan berkat bantuan, bimbingan, petunjuk, dan nasihat dari berbagai pihak sehingga berbagai kesulitan dapat teratasi. Penulis sampaikan rasa terima kasih kepada:
1.      Ibu Dr. Umie Lestari, M.Si., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan saran kepada penulis selama penyusunan makalah.
2.      Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga Allah SWT senantiasa mencurahkan rahmat dan karunia-Nya kepada semua pihak yang telah memberikan segala bantuannya. Penulis menyadari makalah ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Penulis mengucapkan terima kasih dan mohon maaf. Penulis berharap semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.




Malang, 29 Januari 2015


Penulis







ii
 
 
DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL……………………………………………………  i
KATA PENGANTAR…………………………………………………….  ii
DAFTAR ISI………………………………………………………………  iii

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang………………………………………………………...   1
1.2 Rumusan Masalah……………………………………………………..   1
1.3 Tujuan................………………………………………………………   2

BAB II PEMBAHASAN
2.1 Peranan Mikroba pada Berbagai Aplikasi Sehari-hari ………………     3
2.1.1 Produksi Makanan................................................................     3
2.1.2 Fermentasi Mikroba..............................................................     4
2.1.3 Produksi Rekombinan Insulin pada Bakteri.........................     5
2.2 Peranan Mikroba pada Pembuatan Vaksin ……………..…………...     6
2.2.1 Antibodi................................................................................     7
2.2.2 Pembuatan Vaksin...............................................................      8
2.3 Peranan Mikroba dalam Mikrobiologi ………………………………     9
2.3.1 Enzim Mikroba.....................................................................     9
2.3.2 Transformasi Bakteri............................................................      10
2.3.3 Elektroforesis.......................................................................      11
2.3.4 Teknik Kloning dan Ekspresi...............................................      11
2.4 Peranan Mikroba pada Proses Diagnosa …………………………….     12
2.4.1 Strategi Pendeteksi Mikroba.................................................     12
2.4.2 Jejak Mikroorganisme Penyebab Penyakit..........................       13
2.4.3 Microarray untuk Melacak Penyakit Menular.....................       14
2.5 Peranan Mikroba pada Proses Pembuatan Senjata Biologis ………..      14

BAB V PENUTUP
iii
 
3.1 Simpulan………………………………………………………………   16
DAFTAR RUJUKAN…………………………………………………….   17



iv
 
 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar